양자 빔 치료 시스템에 대한 구성 관리 및 검색 시스템

양자 빔 치료 시스템에 대한 구성 관리 및 검색 시스템{CONFIGURATION MANAGEMENT AND RETRIEVAL SYSTEM FOR PROTON BEAM THERAPY SYSTEM}

본 발명은 입자 방사 치료 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 방사선 치료 시스템에서 단일 포인트 고장에 따른 영향을 줄이는 개선된 데이터 저장 시스템에 관한 것이다.

입자 방사 치료는 환자의 암 발생 특정 부위를 표적화 할 수 있는 통합 복합 시스템 및 장치를 포함한다. 특히, 양자 빔 치료는 암 또는 종양 세포에 조사하기 위해서 하나 또는 그 이상의 매우 정밀하게 조정된 입자 흐름을 이용한다. 여기 된 양자는 대상이 되는 세포들 또는 조직을 분열시켜서 병의 진행을 효율적으로 억제한다. 양자 빔 치료에서, 환자는 하나 또는 그 이상 빔에 대해 정확하게 위치하여 입자 흐름이 오직 원하는 목표 지점에만 조사되도록 해야 한다. 그렇지 않으면, 입자 흐름은 환자의 몸 내부에서 다른 건강한 세포들을 손상시킬 수 있다. 이와 같이 양자 빔의 흐름의 정밀한 제어는 처방된 치료 과정 중에 다수의 환자에 대한 정확하고 정밀한 조사 적량의 전달을 유지하기 위해 많은 제어 시스템을 필요로 한다.

미국 특허 제4,870,287호에 개시된 바와 같이, 양자 치료 장치는 양자 에너지 소스, 분사장치, 가속기, 광 전달 시스템, 스위치야드 그리고 많은 환자들을 수용하기 위한 다수의 치료 스테이션으로 이루어진다. 각각의 치료 스테이션은 치료 플렛폼, 갠트리 구조, 그리고 환자 감시 요소와 같은 다수의 치료 요소로 이루어진다. 그리고, 양자 치료 장치의 제어 및 감시는 컴퓨터 및 하드웨어 서브시스템에 의해 제어되는데, 이는 구성 가능한 소프트웨어 요소들을 사용하여 각 치료 스테이션의 활동을 조정한다.

또한, 제어시스템의 역할은 빔 강도 관리, 빔 위치 확정 및 수정, 디지털 이미지화 수행, 안전 상태 감시, 그리고 다양한 다른 관리 기능을 포함한다. 이와 같은 시스템의 통합은 하드웨어 및 소프트웨어의 복합적인 집합을 형성한다. 상기 양자 치료 장치의 복합성은 복합적인 치료 스테이션을 운영함으로써 더욱 증가 될 수 있으며, 이로 인해 시스템의 간소화 및 개별 치료 스테이션에 대한 선택적인 제어를 위한 부가적인 요구 조건이 필요로 하게 된다.

양자 치료 시스템의 복합적인 구성은 많은 환자 처리량의 제어를 조정하는데 문제점을 나타낸다. 특별한 치료 날에는, 처방된 치료 투사 적량이 다수의 치료 스테이션을 이용하여 많은 환자에 대해 구성될 수 있으며, 여기서 동시적인 치료의 전달은 환자 간의 동시 치료 투사 적량에 영향을 미친다. 예를 들면, 개별 치료 스테이션은 상이한 양자 빔 에너지 전달을 필요로 할 수 있는데, 여기서 모든 에너지는 계산되어 상기 에너지 소스로부터 생성되며, 상기 스위치야드는 적당한 양의 양자 빔 에너지를 개별 스테이션으로 전환하고, 상기 복합 갠트리 구조는 전환된 에너지를 치료 플렛폼에 있는 환자의 목표 지점까지 전달하기 위해 위치한다.

복합적인 치료 스테이션의 통합적인 제어를 유도하기 위해, 종래의 양자 빔 치료 제어 시스템은 데이터베이스 서버와 같은 집중형 컴퓨터 시스템을 이용하거나 또는 개별적인 제어를 위해서 각각의 컴퓨터 서브시스템을 사용한다. 집중형 컴퓨터 시스템의 문제점은, 만약 하나 또는 그 이상의 요소가 고장 나거나 오프라인이 되는 경우에는 시스템 전체가 중단될 수 있다는 것이다. 또한, 만약 상기 집중형 컴퓨터가 고장 나면, 상기 치료 요소는 상기 집중형 컴퓨터에 수행 명령에 의존하기 때문에 치료 요소의 고장은 작동을 중단하게 할 수 있다. 불행하게도, 많은 치료의 전달로 인해, 시스템의 중단은 불편할 뿐만 아니라 비용을 상승시키며 치료 효율을 떨어뜨린다.

어떤 치료는 다음 날로 미루거나 연기될 수 있는데, 이는 환자 및 시스템 운용자 모두에게 불편을 초래한다. 다른 상황에서는, 이러한 지연 또는 연기는 제공되는 치료의 질을 저하하는데, 여기서 치료 시간을 줄이거나 보다 짧은 시간에 많은 수의 치료를 수용하기 위한 수정된 조사 적량이 요구된다. 또한, 지연된 치료는 치료 기간의 연장으로 인해 부가적인 치료 비용을 필요로 할 수 있으며, 여기서 시스템 운용자는 초과 시간에 대한 임금을 받게 되고 상기 치료 전달 시스템은 장시간 동안 작동하게 한다. 따라서, 치료 전달 과정에서 발생할지도 모를 불가피한 고장으로 인해, 집중형 컴퓨터 하나로는 그 해결책이 될 수 없으며, 이는 몇몇 환자들을 위험에 처하게 한다.

환자의 안전이 최대의 관심사이기 때문에, 종래의 양자 빔 치료 제어 시스템은 분리된 컴퓨터 서브시스템을 이용하여 특정한 치료 요소에 대한 제어를 분산한다. 분산된 제어의 문제점은, 개별 요소들은 개별 치료 스테이션에서 각각의 환자에 대한 처방 된 치료 및 작동 파라미터를 수작업으로 입력하는 시스템 운영자를 필요로 한다는 것이다. 불행하게도, 각 환자 치료 및 시스템 운용에 대한 처방 된 파라미터를 입력하는데 필요한 시간으로 인해 개별 치료의 시간이 연장될 수 있다. 또한, 부가된 시간 또는 치료 일을 연장하기 위하여 고용될 필요가 있는 추가적인 시스템 관리자를 수용하기 위해서 전달되는 많은 양의 치료를 감소시킬 필요가 있는데, 이는 추가적인 운용 비용을 필요로 한다.

따라서, 환자의 안전을 담보로 하지 않고도, 복합적인 치료 전달 요소를 관리하고 치료의 동시 치료를 통합하는 개선된 양자 빔 치료 제어 시스템이 필요로 하게 되었다. 그리고 만약 하나 또는 그 이상의 치료 요소가 작동하지 않는 경우 집중형 컴퓨터의 고장에 따른 부작용을 줄이는 개선된 양자 빔 치료 제어 시스템이 필요로 하고 있다. 또한, 이런 시스템 구성은 구성, 관리 및 개발을 효율적으로 수행하기 위해서 사용자 쌍방향의 단순성의 수준을 유지하면서, 양자 빔 치료 제어 시스템과 관련된 복잡성을 수용할 수 있어야 한다.

도 1은 입자 방사 치료 장치에 사용될 수 있는 임상에 기초한 방사선 치료 시스템, 예를 들면 양자 빔 치료 시스템(PBTS)의 일 실시예를 도시한다.

도 2는 PBTS 구성 데이터 및 파라미터에 접근하고 이를 관리하는데 사용될 수 있는 구성 PBTS 구성 관리 시스템의 일 실시예를 도시한다.

도 3a는 PBTS 치료 전달 시스템, PBTS 사용자 인터페이스 시스템 및 관리 요소, 데이터베이스 요소 및 제어 파일 요소를 구비하는 구성 관리 시스템에 대한 단순화된 블록 다이어그램을 나타낸다.

도 3b는 상기 데이터베이스 요소와 관련된 기능 특징을 구비한 PBTS 구성 관리 시스템을 도시한다.

도 3c는 관리 요소를 나타내는데, 상기 관리 요소는 PBTS 구성 관리 시스템에 사용되어 상기 데이터베이스로부터 구성 파라미터를 식별, 검색 및 업데이트하며, 상기 제어 파일 요소를 이용하여 시스템 제어 파일을 생성한다.

도 4a는 상기 데이터베이스 요소에서 구성 파라미터의 논리 조직의 일 실시예를 도시한다.

도 4b는 구성 파라미터 관계의 일 실시예를 도시하는데, 여기서 하나의 파라미터에 대한 수정은 다른 파라미터에 영향을 미칠 수 있다.

도 4c는 사상 테이블을 이용하여 PBTS에서 특정 치료 전달 장치와 관련된 시스템 제어 파일을 생성하는 일례를 도시한다.

도 5는 PBTS 치료 전달 시스템에 대한 파라미터를 수정하는 PBTS 구성 관리 시스템에 의해 사용될 수 있는 시스템 구성 프로세스의 일 실시예를 도시한다.

도 6은 PBTS 치료 전달 시스템에 의해 사용되는 시스템 구성 파라미터를 업데이트 하기 위해, 상기 PBTS 구성 관리 시스템의 관리 요소에 의해 사용될 수 있는 파라미터 업데이트 프로세스의 일 실시예를 도시한다.

도 7은 본 발명에 따른 PBTS 구성 관리 시스템을 PBTS 치료 전달 시스템에 대한 관리, 업데이트, 그리고 구성 파라미터의 분산에 대해 사용함에 따른 효과를 나타낸다.

위와 같은 요구는 방사선 및 빔 전달 장치를 포함하는 다수의 치료 장치를 구비하는 방사선 치료 시스템에 의해 충족될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 방사 빔 치료 시스템은 선택된 치료 장치와 관련된 파라미터의 부분집합을 저장하는 데이터베이스 요소로 이루어지는데, 여기서 상기 파라미터는 선택된 치료 장치를 작동하는데 사용할 수 있는 명령 정보로 이루어진다. 또한, 상기 방사선 치료 시스템은 사용자로 하여금 데이터베이스에 저장된 선택된 치료 장치와 관련된 파라미터의 부분 집합을 수정할 수 있게 하는 인터페이스 요소들로 이루어진다. 그리고 상기 방사선 치료 시스템은 상기 데이터베이스로부터 파라미터의 부분 집합을 추출하고 추출된 파라미터의 부분 집합을 선택된 치료 장치가 인식할 수 있는 형태로 저장하는 관리 성분을 포함한다. 여기서 상기 데이터 저장 성분은 명령 정보에 적어도 부분적으로 기초한 선택된 치료 장치의 구성을 가능하게 하며, 상기 관리 요소는 상기 데이터 저장 성분을 선택된 치료 장치로 분산시켜 상기 선택된 치료 장치가 상기 데이터베이스 요소와는 독립적으로 작동할 수 있게 한다.

일 측면에 따르면, 선택된 치료 장치의 작동은 치료 작동 모드를 포함한다. 다수의 치료 장치는 적어도 하나의 충전된 입자 소스, 가속기 및 빔 전달 시스템을 포함한다. 상기 소스 또는 가속기는 양자 싱크로트론(synchrotron)을 포함하고 상기 광 전달 시스템은 다수의 조향 및 초점 마그네트를 포함하는데, 상기 조향 및 초점 마그네트는 진공 빔 전달 튜브를 따라서 분포된 빔 센서를 구비한다. 상기 빔 전달 시스템은 일련의 스위치야드와 연결된다. 상기 스위치야드는 상기 빔을 다수의 빔 초점 및 편향 광학장치 중의 하나로 편향 시키는 쌍극 벤딩 마그네트의 배열을 포함한다. 상기 빔 초점 및 편향 광학장치는 회전 갠트리 구조를 가지는 각각의 치료 위치에 우선한다. 또한, 빔 전달 시스템은 개별 회전 갠트리 내에 위치할 수 있는데, 이는 특별한 환자 치료 계획에 따라 치료 플렛폼에 누워있는 환자에 대한 치료 조사 적량을 전달하는데 적용될 수 있다.

다른 측면에 따르면, 파라미터의 부분 집합은 선택된 치료 장치에 대한 구성 파라미터, 작동 파라미터, 그리고 제어 설정을 포함한다. 상기 선택된 치료 장치는 치료 및 작동을 위한 적어도 하나의 부분 집합을 필요로 하는, 소프트웨어에 의해 제어된 장치이다. 상기 데이터베이스 요소는 집중형 데이터베이스 서버로 이루어지는데, 상기 데이터베이스 서버는 저장된 구성 및 작동 정보에 대한 용이한 접근을 위해서 데이터와 같은 구성 및 작동 정보, 파라미터, 그리고 선택된 장치에 대한 제어 설정을 저장한다. 여기서 파라미터 검색 및 수정은 상기 인터페이스 요소로부터의 요구에 의해 상기 집중형 데이터베이스 서버에 의해 수행된다. 상기 집중형 데이터베이스 서버는 구성 관리 활동을 제공하는데, 이는 기록 관리 및 버전/리버젼 제어를 포함할 수 있다. 상기 관리 요소는 적절한 데이터 저장 성분을 생성하고 상기 데이터 저장 성분을 선택된 치료 장치에 분배함으로써 단일 포인트 고장의 발생을 줄인다. 상기 관리 요소에 의한 데이터 저장 성분 분배는 선택된 치료 장치가 상기 데이터베이스 요소로부터의 독립을 가능하게 하는데, 이는 파라미터 검색 및 작동 구성에 대한 상기 데이터 저장 성분에 대한 관련된 의존에 기인한다.

또 다른 측면에 따르면, 상기 방사선 치료 시스템은 생성된 데이터 저장 성분을 선택된 치료 장치에 분산시키기 위해, 상기 관리 요소와 선택된 치료 장치 사이에 형성된 적어도 하나의 통신 링크로 이루어진다. 파라미터의 부분 집합은 상기 데이터베이스 요소의 데이터베이스 테이블 구조, 기록, 그리고 값 중 적어도 하나에 저장된다. 상기 데이터 저장 성분은 선택된 치료 장치에 의해 인식될 수 있는 결합된 정보 집합에 배열된다. 상기 결합된 정보 집합은 선택된 치료 장치 본래의 기능성을 활용한다. 이는 상기 선택된 치료 장치가 상기 데이터 저장 성분으로부터 상기 구성 파라미터를 인식하기 위해, 부가 수치, 보충 프로그램, 또는 어플리케이션이 불필요할 수 있는 방식에 의한다. 상기 데이터 저장 성분은 파일 지향적인 방식에 의해 저장되고 접근되는 데이터 타입으로 이루어지는데, 이는 각각의 선택된 치료 장치에 적합하다. 상기 데이터 저장 성분은 선택된 개별 치료 장치에 적합한 방식으로 어드레스 지향적인 방식에 의해 저장되고 접근되는 데이터 타입으로 이루어진다. 상기 데이터 저장 성분은 하나 또는 그 이상의 휘발성 또는 비휘발성 시스템 제어 파일로 이루어진다. 상기 데이터 저장 요소는 플랫 파일을 포함하는 하나 또는 그 이상의 시스템 제어 파일로 이루어진다. 하나 또는 그 이상의 시스템 제어 파일은 하나 이상의 플랫 파일을 포함한다.

또 다른 측면에 따르면, 상기 관리 요소는 구성 가능한 파라미터를 각각의 치료 장치에 보내고, 여기서 선택된 치료 장치는 상기 구성 가능한 파라미터로부터 사용할 수 있는 파라미터를 검색한다. 또한, 상기 관리 요소는 각각의 치료 장치에 의해 사용 가능한 파라미터를 나타내는 개별 치료 장치에 구성 가능한 치료 요소를 선택적으로 보낸다.

상기와 같은 필요는, 선택된 작동 모드를 유도하기 위해 통합된 작용을 하는 다수의 분산된 기능 요소로 이루어진 방사선 치료 시스템에 의해 충족될 수 있다. 일 실시예에 다르면, 상기 시스템은 상기 분산된 기능 요소와 관련된 다수의 파라미터를 저장하는 데이터 베이스 요소로 이루어진다. 또한, 상기 시스템은 사용자로 하여금 작동 모드를 선택할 수 있게 하는 인터페이스 요소로 이루어진다. 상기 작동 모드를 상기 데이터베이스 요소가 파라미터의 적절한 부분 집합으로 식별한다. 파라미터는 분산된 기능 요소와 관련되고 파라미터의 적절한 부분 집합을 포함하는 적어도 하나의 시스템 제어 파일을 생성한다. 파라미터의 부분 집합은 선택된 작동 모드를 유도하기 위한 방식으로 작동하기 위해 선택된 분산 기능 요소를 구성하는데 사용된다. 또한, 상기 시스템은 제어 파일 분산 요소로 이루어진다. 상기 제어파일 분산 요소는 각각의 분산된 기능 요소에 적절한 시스템 제어를 제공함으로써, 선택된 동작 모드를 유도하는 동안, 상기 기능 요소가 상기 데이터베이스 요소에 대해 실질적으로 독립적 작동하는 것을 가능하게 한다.

위에서 언급한 요구는 방사선 소스, 빔 전달 장치 및 선택된 치료 장치와 관련된 특정한 파라미터의 부분 집합을 저장하는 데이터베이스를 포함하는, 일 실시예에 따른 다수의 치료 장치로 이루어지는 방사선 처리 시스템에 의해 충족될 수 있다. 여기서 특정한 파라미터는 선택된 치료 장치의 작동을 구성하는데 사용될 수 있는 명령 정보의 논리 집합으로 이루어진다. 그리고 상기 시스템은 사용자로 하여금 데이터베이스에 저장되는 선택된 처리 장치와 관련된 특정한 파라미터의 선택된 부분 집합을 수정하는 것을 가능하게 하는 인터페이스로 이루어진다. 또한, 상기 시스템은 관리 요소로 이루어지는데, 상기 관리 요소는 상기 데이터베이스로부터 특정한 파라미터의 선택된 부분 집합을 추출하고, 선택된 시스템 장치에 의해 인식될 수 있는 형식으로 특정 파라미터의 추출된 부분 집합으로 이루어진 시스템 제어 파일을 생성한다. 여기서, 상기 시스템 제어 파일은 적어도 일부가 상기 명령 정보에 기초하는 선택된 치료 장치의 구성을 가능하게 한다. 상기 관리 요소는 상기 시스템 제어 파일을 선택된 치료 장치에 더 분산시키는데, 이는 선택된 치료 장치가 상기 데이터베이스와는 독립적으로 작동하는 것을 가능하게 하기 위함이다. 나아가서, 특정한 파라미터의 부분 집합은, 예를 들면, 장치 특정 파라미터의 부분 집합으로 이루어진다.

상기한 요구는 또한 방사선 소스 및 빔 전달 장치를 포함하는 다수의 기능 요소를 구비하는 방사선 치료 시스템에 의해 충족된다. 일 실시예에 따르면, 상기 시스템은 상기 기능 요소의 작동과 관련된 구성 가능한 파라미터의 부분 집합을 저장하는 데이터베이스로 이루어진다. 상기 데이터베이스는 사용자로 하여금 구성 가능한 파라미터의 저장된 부분 집합을 수정할 수 있게 하는 인터페이스 요소를 더 포함한다. 또한, 상기 시스템은 상기 데이터베이스로부터 선택된 기능 요소와 관련된 구성 가능한 파라미터의 부분 집합을 검색하는 관리 요소로 이루어진다. 상기 관리 요소는 또한 상기 저장된 구성 가능한 파라미터로부터 제어 파일을 더 생성하고, 생성된 제어 파일을 식별된 기능 요소에 분산시켜 식별된 기능 요소가 독립적으로 작동하게 한다.

상기한 요구는 또한 방사선 치료 시스템에 의해 충족될 수 있는데, 그 일 실시예에 따르면, 구성 가능한 파라미터의 부분 집합을 통해 치료 전달을 위해 구성 가능한 적어도 하나의 기능 요소 그리고 정보의 논리 집합으로서 구성 가능한 상기 부분 집합을 저장하는 적어도 하나의 데이터베이스로 이루어진다. 상기 데이터베이스 요소는 사용자로 하여금 정보의 논리 그룹을 수정할 수 있게 하는 사용자 인터페이스를 구비한다. 또한, 상기 시스템은 상기 데이터베이스 요소와 적어도 하나의 상기 기능 요소와 통신할 수 있는 관리 요소로 이루어진다. 여기서, 상기 관리 요소는 적어도 하나의 기능 요소와 관련된 구성 가능한 파라미터의 부분 집합을 인식하고, 상기 확인된 구성 가능한 파라미터의 부분 집합으로부터 첫번째 파일을 생성하며, 상기 첫번째 파일을 적어도 하나의 기능 요소에 분산시킨다. 이로 인해, 상기 첫번째 파일의 접수에 의해 적어도 하나의 기능 요소가 상기 첫번째 파일로부터 구성 가능한 파라미터의 부분 집합을 검색할 수 있고 그 자체를 치료 전달을 위해 구성할 수 있다.

상기한 요구는 또한 방사선 치료 시스템에 대하여 치료 전달에 사용되는 다수의 분산된 장치를 관리하는 방법에 의해 충족될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 방법은 집중형 구성 관리 시스템의 내부에 있는 각각의 장치에 작동 명령을 저장하는 것으로 이루어진다. 상기 집중형 구성 관리 시스템은 작동 명령이 관리되는 데이터베이스 요소를 가지고, 방사선 치료 시스템에 대하여 작동 모드를 선택하며, 선택된 작동 모드에서 상기 방사선 치료 시스템을 구성하는데 사용되는 분산된 장치의 각각에 대한 데이터베이스 요소에 저장된 동작 명령의 부분 집합을 식별한다. 또한, 상기 방법은 각각의 분산된 장치에 대하여 데이터 저장 성분을 생성하는 것을 포함한다. 상기 분산된 장치는 선택된 작동 모드에서 상기 방사선 치료 시스템이 작동할 수 있게 하는 방식으로 작동하는 분산된 장치를 구성할 수 있는데 필요한 요구된 작동 장치를 포함한다. 더욱이, 상기 방법은 상기 데이터 저장 성분을 분산된 장치에 전달하는 것을 포함하는데, 이에 의해 필요한 작동 명령을 선택된 분산 장치에 제공하여, 원하는 작동 모드에서 방사선 치료 시스템의 기능을 명확히 하기 위해 상기 집중형 구성 관리 시스템에 접근할 필요를 없게 한다.

일 측면에 따르면, 데이터 저장 요소의 생성은 다수의 데이터 저장 성분의 생성을 포함한다. 또한, 데이터 저장 성분의 생성은 적어도 하나의 플래쉬 메모리 성분의 생성을 포함한다. 게다가, 데이터 저장 요소의 생성은 적어도 하나의 시스템 제어 파일의 생성을 포함한다. 더욱이, 상기 데이터 저장 성분을 분산된 장치에 전달하는 것은 상기 분산된 장치에 상기 데이터 저장 성분을 전달하는 것을 포함한다.

상기한 요구들은 또한, 다수의 치료 위치 중에서 적어도 하나에 빔을 향하게 하는 다수의 기능 요소를 구비하는 방사선 치료 시스템을 구성하는 방법에 의해 충족된다. 일 실시예에 따르면, 상기 방법은 데이터베이스에서 구성 가능한 다수의 파라미터를 보전하는 것을 포함한다. 상기 구성 가능한 파라미터는 다수의 기능 요소를 통합하는데 사용되는데, 그로 인해 상기 방사선 치료 시스템의 동작 제어를 유도하고 원하는 동작 파라미터의 집합을 가지고 특정한 치료 장소에 빔을 보내는 동작 모드를 선택하게 된다. 게다가, 상기 방법은 적어도 하나의 시스템 제어 파일을 생성하는 것을 포함한다. 상기 시스템 제어 파일의 생성은 파라미터의 부분 집합을 반영하며, 상기 파라미터는 상기 기능 요소를 구성하고 제어하는데 사용되고 적어도 하나의 상기 시스템 파일은 다수의 기능 요소에 전달함으로써 상기 기능 요소의 작동을 지시하게 한다.

이와 같은 본 발명의 목적 및 장점들은 첨부된 도면과 관련된 아래의 설명을 통해서 더욱 명확해질 것이다.

복합, 다중 프로세서 소프트웨어 제어 시스템에서, 인증된 사용자에 의해서 상기 소프트웨어 제어 시스템을 다양한 작동 모드에 대하여 준비할 수 있게 하는 구성 가능한 치료 파라미터를 제공하는 것이 중요하다. 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 구성 관리 시스템은 집중형 데이터베이스 서버를 제공하는데, 상기 데이터베이스 서버는 상기 소프트웨어 제어 시스템에 대한 데이터, 파리미터 및 제어 집합들과 같은 작동 정보 및 구성을 저장한다. 바람직하게는, 상기 데이터베이스 접근은 저장된 구성 및 작동 정보에 대한 용이한 접근을 가능하게 하는데, 여기서 파라미터 검색 및 수정은 사용자 인터페이스 시스템으로부터의 요구에 의하여 구성 관리 시스템에 의해 용이하게 수행될 수 있다. 또한, 상기 구성 관리 시스템은 구성 관리 활동을 제공하는데, 구성 관리 활동은 아래에서 상세하게 설명하는 바와 같이 기록 보존 및 버전/리버젼 제어를 포함할 수 있다.

종래의 치료 전달 시스템에서, 상기 치료 전달 요소는 단일 포인트 획득 접근을 이용하여 상기 데이터베이스 요소로부터 직접 작동 및 구성 파라미터에 접근하였다. 단일 포인트 획득은 작동 및 파라미터 검색을 위해서 상기 데이터베이스 요소에 대한 직접적인 의존을 요구하는데, 파라미터 검색은 치료 전달 장치와 데이터베이스 요소 사이에서의 직접적인 통신 링크에 의해 이루어진다. 작동의 의존성으로 인해 네트워크 상의 문제가 발생하거나 상기 데이터베이스 요소가 오프라인이 되거나 사용이 불가한 경우, 종래의 치료 전달 시스템은 작동이 정지되었으며 환자 치료는 상기 데이터베이스 요소가 기능으로 온라인으로 되거나 사용 가능할 때까지 중단되었다. 단일 포인트 고장은 환자의 건강, 치료 안정성 및 작동 효율성에 있어서 불리하다.

이와는 반대로, 본 발명은 정적 문서를 생성함으로써 단일 포인트 고장의 발생을 줄이는데, 이와 같은 정적 문서는 플랫 텍스트 파일, 읽기 전용 파일, 또는 플래쉬 메모리 요소 등이 있다. 상기 정적 문서는 작동 및 구성 파라미터로 이루어지며 상기 치료 전달 요소에 상기 정적 문서를 전달한다. 파라미터 검색 및 작동 구성을 위한 정적 문서의 관련된 의존에 의해, 상기 정적 문서의 분산은 상기 치료 전달 요소가 상기 데이터베이스 요소로부터 독립적으로 작동하게 한다. 비록 상기 생성된 정적 문서 또는 시스템 제어 파일을 상기 치료 전달 요소에 분산시키는데 통신 링크가 사용될 수 있지만, 작동 의존은 바람직하게 상기 정적 문서로 이동한다. 상기 정적 문서 또는 시스템 제어 파일의 범위 및 작동은 아래에서 더욱 구체적으로 설명한다.

또한, 업데이트 및 검색의 용이성을 위해, 예를 들면 구성 파라미터는 기록 또는 값으로서 상기 데이터베이스 테이블 구조에 저장될 수 있다. 상기 정적 문서 또는 시스템 제어 파일을 생성할 때, 상기 검색된 구성 파라미터 값은 상기 치료 전달 요소에 의해 인식될 수 있도록 결합된 정보 집합에 배열될 수 있다. 바람직하게는, 상기 결합된 정보 집합은 상기 치료 전달 장치의 고유 기능을 이용하는데, 이는 상기 치료 전달 장치가 상기 정적 문서로부터 상기 구성 파라미터 값을 분석하기 위해, 추가적인 수치 또는 보충 프로그램 또는 어플리케이션을 불필요하게 한다. 더욱이, 상기 정적 문서 또는 시스템 제어 파일은 신속하고 지역화된 파리미터 검색 능력 및 독립적인 작동 능력을 소프트웨어 제어 시스템에 제공하는데, 이는 아래에서 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 하며, 도면에서 동일한 숫자는 동일한 부분을 가르치는 것으로 본다. 도 1은 예를 들면, 양자 빔 치료 시스템(PBTS)(10)과 같은 임상에 기초한 방사선 치료 시스템의 일 실시예를 도시하는데, 이러한 양자 빔 치료 시스템은 입자 방사 치료 장치로서 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 양자 빔 치료 시스템(10)은 충전된 입자 소스(11), 가속기(12), 그리고 빔 전달 시스템(14)을 포함하는 다수의 치료 전달 요소로 이루어진다. 또한, 상기 입자 소스/가속기(11, 12)는, 예를 들면, 양자 씽크로트론 및 빔 전달 시스템(14)으로 이루어지는데, 빔 전달 장치(14)는, 예를 들면, 진공 빔 전달 튜브를 따라 분산된 다수의 조향 및 초점 마그네트로 이루어진다.

일 측면에 따르면, 상기 빔 전달 장치(14)는 일련의 스위치야드(16)에 연결된다. 상기 스위치야드(16)는 회전하는 갠트리(18)를 가진 각각의 치료 장소의 전에 위치하는 다수의 빔 포커싱 및 굴절 광학장치(26) 중 어느 하나로 빔을 굴절시키는 쌍극 벤딩 마그네트의 배열을 구성한다. 게다가, 빔 전달 시스템(20)은 각각 회전하는 갠트리(18) 내에 위치할 수 있는데, 상기 갠트리(18)는 치료 플렛폼(22)에 누워 있는 환자에 대해 특별한 환자 치료 계획에 따라 치료상의 방사선 조사 적량을 전달하는데 적용될 수 있다. 양자 빔 치료 시스템의 일례가 미국특허 US4,870,287호에 자세하게 개시되어 있는데, 여기에서는 문헌으로서 전체가 원용된다.

작동 중, 미리 설정된 에너지의 충전된 입자 빔은 상기 양자 싱크로트론(12)에 의해 생성되고, 상기 빔 전달 장치(14)에 의해 상기 스위치야드(16)로 전달된다. 상기 스위치야드(16)는 방사의 전달을 위해서 하나 이상의 갠트리(18)를 선택할 수 있도록 구성될 수 있다. 각각의 회전 가능한 갠트리(18)는 환자(24)의 목표 지점에 대해 상기 빔 전달 시스템(20)의 방향을 설정할 수 있다. 빔의 방향 설정은 미리 설정된 위치에 대한 방사의 직접적인 디포지션(deposition)을 가능하게 하는데, 이는 회전 축 또는 동일 중심이라고 불리는 것을 따라 이루어진다. 또한, 하나 또는 그 이상의 환자(24)에 대한 정확하고 정밀한 조사 적량의 전달을 용이하게 하기 위해서, 상기 빔 전달 시스템(20)은 환자 치료 계획에 의한 처방 설명서에 따른 방사 전달을 위해서 위치되고, 구성되며 조절될 수 있다.

상기 양자 빔 치료 시스템(10)에서 중심 되는 요소 중의 하나는 상기 방사 전달 시스템(20)으로서, 이는 환자에게 목표 부피에 대하여 정확한 조사 적량의 분산을 전달하기 위해 설계되어 있다. 일반적으로, 이와 같은 전달 시스템은 치료 계획에 관계되는 방사선의 특정 성질을 수정하거나 감시하는 요소로 이루어진다. 상기 빔 전달 시스템(20)은, 예를 들면, 빔 위치 및 프로파일, 분산 성분의 전파 또는 수정하기 위한 장치로 이루어지는데, 이는 빔 에너지 및 다수의 빔 센서가 상기 특성을 감시하기 위함이다. 상기 방사 전달 시스템(20)은 미국 특허 US4,870,287호에 개시되어 있다.

도 2는 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 환자에 대한 양자 빔 치료 장치에 사용될 수 있는 입자 방사 치료 장치(50)의 중심 구성의 일 실시예를 나타내고 있다. 상기 입자 방사 치료 장치(50)는 도 1의 양자 빔 치료 시스템(PBTS), 사용자 인터페이스 시스템(52), 그리고 구성 관리 시스템(54)으로 이루어지는데, 이는 상기 PBTS(10)의 PBTS 치료 전달 요소(11, 12, 14, 16, 18, 20)에 대한 하나 이상의 정적 문서 또는 시스템 제어 파일(56)을 생성하는데 사용될 수 있다. 또한, 상기 하나 이상의 생성된 시스템 제어 파일(56)은 구성 관리 시스템(54)에 의해 상기 PBTS(10)으로 분산되는데, 이는 인식될 수 있는 방식으로 구성 데이터 및 파라미터를 PBTS 전달 요소(11, 12, 14, 16, 18, 20)에 제공하기 위한 방식으로 이루어진다.

일 실시예에 따르면, 상기 사용자 인터페이스 시스템(52)은 개인용 컴퓨터와 같은 일반적으로 공지된 컴퓨터 워크스테이션으로 이루어지는데, 이는 상기 PBTS(10)에 대한 구성 파라미터를 수정하고 검색하는데 사용된다. 시스템 관리자, 필드 서비스 엔지니어, 의학 물리학 구성원, 장비 관리자 등과 같은 하나 또는 그 이상의 사용자는 상기 사용자 인터페이스 시스템(52)을 통하여 구성 관리 시스템(54)에서 PBTS 구성 데이터, 파라미터 및/또는 제어 설정을 업데이트 할 수 있다. 상기 사용자 인터페이스 시스템(52)은 데이터, 파라미터 및/또는 제어 설정에 대한 접근을 제공하는데, 이는 상기 PBTS(10)에서 앞에서 언급한 치료 전달 요소를 구성하는데 사용된다. 상기 PBTS(10)는 상기 구성 관리 시스템(54)에 의해 생성되고 제공될 수 있는 시스템 제어 파일(56)을 통하여 상기 구성 데이터에 접근할 수 있게 된다.

본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서, 상기 구성 관리 시스템(54)에 대한 상기 사용자 인터페이스 시스템(52)은 하나 이상일 수도 있다. 그러나 안전상의 이유에서, 상기 구성 관리 시스템(54)에 대한 지정된 사용자 인터페이스 시스템(52)은 하나인 실시예가 바람직하다. 이는 상기 PBTS(10)에서 PBTS 치료 전달 요소(11, 12, 14, 16, 18, 20)에 대한 상기 구성 관리 시스템(54)의 구성 데이터, 파라미터 및 제어 설정의 업데이트를 위함이다. 소프트웨어 및 하드웨어 관련 요소에 적용할 수 있는 제어 설정 및 구성 가능한 파라미터가 있음을 알 수 있다. 상기 구성 관리 요소(54)를 통해 구성될 수 있는 일부 소프트웨어 및 하드웨어요소는 전원 공급기, 센서, 테슬라 측정기, 검출기, 시간 제어 시스템, 사용자 인터페이스, 네트워크 구성, 그리고 안전시스템을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

일 실시예에 따르면, 상기 구성 관리 시스템(54)은 데이터베이스 서버와 같은 일반적으로 공지된 집중형 컴퓨터 시스템으로 이루어지는데, 이는 PBTS 구성 데이터 및 파라미터를 사용자에 의해서 요구되는 때에 상기 사용자 인터페이스 장치(52)에 의해 용이하게 검색될 수 있는 방식으로 파일과 같은 데이터베이스 요소에 저장하는데 사용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 구성 관리 시스템(54)을 통한 구성 데이터 및 파라미터의 조작은 사용자에게 상호적인 인터페이스를 제공할 뿐만 아니라 구성 데이터 및 파라미터 완전성을 가능하게 한다. 아래에서 더욱 구체적으로 설명하는 바와 같이, 상기 구성 관리 시스템(54)은 인정할 수 있는 작동 범위 내에 업데이트된 파라미터 설정을 검증하기 위해 사용될 수 있는 처리 및 관리 요소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 전원 공급기의 작동 범위는 0~500(amp) 일 수 있는데, 상기 관리 요소는 공급 출력이 0 amp 보다는 크고 500 amp 보다는 적은 지를 검증한다.

일 실시예에 따르면, 상기 구성 관리 시스템(54)은 데이터 완전성을 유지하면서 인증된 사용자가 구성 가능한 상기 PBTS 파라미터에 용이하게 접근하고 수정할 수 있게 하는 PBTS 소프트웨어 어플리케이션을 사용한다. 상기 PBTS 소프트웨어 어플리케이션은 UNIX 기반 플렛폼에서 Solaris ^TM , X Windows ^TM 등과 같은 다양한 플렛폼의 데스크탑 환경과 관련되어 사용될 수 있다. 일 측면에 따르면, 구성 가능한 파라미터는, 예를 들면, 제어 설정을 구성하기 위해 상기 PBTS(10)에 의해 필요로 하는 데이터 또는 정보의 일부로 이루어질 수 있는데, 여기서 상기 구성 가능한 파라미터 값은 치료 조사 적량 및/또는 환경에 따라 달라질 수 있다. 상기 PBTS(10)의 일부 장치는 적절한 초기화를 위해서 구성 데이터를 필요로 한다. 예를 들면, 목표 에너지에 특정된 디폴트 출력과 함께 마그네트가 구성될 수 있다. 더욱이, 이온 소스, 전원 공급기, 타이밍 등과 같은 상기 PBTS(10)의 다른 기능 요소는 구성 가능한 초기화 데이터, 스케일 팩터, 전환 팩터, 사상 등을 필요로 할 수 있다.

아래에서 더욱 상세하게 설명하는 바와 같이, 상기 데이터는 상기 사용자 인터페이스 시스템(52)에 의해 그래픽 유저 인터페이스(GUI)를 통해 사용자가 데이터를 접근할 수 있으며, 상기 데이터는 상기 구성 관리 시스템(52)의 데이터베이스 요소에 저장되고 관리된다. 인증된 사용자가 구성 업데이트를 요구하는 때에 상기 데이터베이스 요소에 대한 연결이 이루어지고, 상기 데이터에 대한 어떤 수정이 상기 데이터베이스 요소에 적용된다. 또한, 인증된 사용자 계정은 상기 사용자 인터페이스 시스템(52)에 의해 생성될 수 있는데, 여기서 인증된 사용자는 허가 및 접근의 수준의 정도가 다르며, 이는 관리자에 의해 결정될 수 있다. 예를 들면, 다른 형태의 사용자들은 특정한 임무 기능에만 관련된 데이터에 대한 접근이 허용된다. 가속기 임원은 마그네트 설정과 같이 가속기와 관련된 파라미터를 수정하는 것이 허용될 수 있다. 의학 물리학자는 검출기 및 분산 포일과 같은 치료실과 관련된 파라미터를 수정하는 것만 허용될 수 있다. 필드 서비스 임원 및 시스템 관리자와 같은 다양한 사용자는 시스템을 관리하기 위해 필요한 데이터에 대한 접근을 가질 수 있다.

또한, 상기 PBTS 구성 관리 시스템(54)의 데이터베이스 요소는 두 그룹의 데이터 즉, 치료 데이터 및 비치료 데이터에 의해 초기화될 수 있다. 상기 치료 그룹은 치료 작용에 대해 승인된 구성 데이터로 이루어진다. 대부분의 경우, 사용 가능한 치료 그룹 또는 인가된 치료 데이터의 그룹은 하나이다. 상기 비치료 그룹은 조사, 유지 및/또는 튜닝과 같은 다른 기능 작동에 사용될 수 있는 구성 데이터로 이루어진다. 대부분의 경우, 인증된 사용자는 대부분의 구성 가능한 파라미터를 검색하고 볼 수 있다. 만약 사용자가 파라미터에 기록할 수 있다면, 그 사용자는 수용할 수 있는 범위 내에서 그 값을 수정할 수 있는데, 이는 아래에서 더욱 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 치료 데이터와 관련된 제안된 변경은 지정된 관리자의 허가에 따르는데, 여기서 상기 지정된 관리자는 환자 치료를 책임지고 상기 치료 데이터에 대한 제안된 변경을 허가한다.

일 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 상기 PBTS(10)는 상기 PBTS(10)의 치료 전달 요소(11, 12, 14, 16, 18, 20)를 작동하고 제어하는데 사용되는 하드웨어 및 소프트웨어를 수용할 수 있는 하나 또는 그 이상의 PBTS 워크 스테이션(62)으로 이루어질 수 있다. 상기 PBTS 워크 스테이션(62)은 상기 PBTS(10)에 대하여 지역화된 제어를 제공하기 위해서 상기 구성 관리 시스템(54)과는 독립적으로 기능 한다. 앞에서 언급한 바와 같이, 상기 사용자 인터페이스(52)는 상기 구성 관리 시스템(54)과 상호 작용하도록 사용될 수 있다. 이와는 반대로, 상기 PBTS 워크 스테이션(62)은 상기 PBTS 치료 전달 요소(11, 12, 14, 16, 18, 20)와 상호 작용하도록 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 구성 관리 시스템(54) 및 상기 PBTS(10) 사이에는 직접적인 링크가 없다. 대신, 상기 PBTS 워크스테이션(62) 및/또한 상기 PBTS(10)는 상기 시스템 제어 파일(56)을 이용하여 상기 구성 관리 시스템(54)으로부터 상기 PBTS 구성 데이터, 파라미터 및 제어 설정에 접근한다.

일 측면에 따르면, 본 발명의 기술분야에 속하는 당업자는 상기 구성 관리 시스템(54)은 하나 이상의 시스템 제어 파일(56)을 상기 치료 전달 시스템(10)의 치료 전달 요소(11, 12, 14, 16, 18, 20)에 전달할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한, 상기 치료 전달 요소(11, 12, 14, 16, 18, 20)는 상기 시스템 제어 파일(56)로부터 하나 이상의 작동 파라미터를 검색할 수 있음을 알 수 있다. 다른 측면에 따르면, 본 발명의 기술분야에 속하는 당업자라면 상기 관리 요소는 개별 치료 장치에 구성 가능한 파라미터를 보내는데 적용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 여기서, 선택된 치료 장치는 상기 구성 가능한 파라미터로부터 사용 가능한 파라미터를 검색한다. 그리고 상기 관리 요소는 구성 가능한 파라미터를 개별 치료 장치에 의해 사용 가능한 파라미터를 나타내는 각각의 치료 장치에 대해 구성 가능한 파라미터를 보내는데 선택적으로 적용될 수 있다.

바람직하게는, 본 실시예는 상기 구성 관리 시스템(54) 및 상기 PBTS 워크스테이션(62) 사이의 제어의 분리를 제공한다. 구성 데이터, 파라미터, 그리고 제어 설정은 상기 구성 관리 시스템(54)을 이용함으로써 용이하게 업데이트될 수 있는데, 이는 신뢰성이 우수한 데이터베이스 관리 및 제어된 파라미터 리버젼을 제공한다. 만약 상기 구성 관리 시스템(54)이 오프라인이 되거나 사용할 수 없는 때에, 상기 시스템 관리 파일(56)의 생성은 상기 PBTS 워크스테이션(62)이 상기 PBTS 구성 데이터, 파라미터, 그리고 제어 설정에 접근할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 PBTS(10)는 상기 구성 관리 시스템(54)과는 독립적으로 작동할 수 있다.

치료 전달 중에, 상기 PBTS 치료 전달 요소(11, 12, 14, 16, 18, 20)의 작동은 양자 빔(58)이 환자(24)의 특정 목표 지점 또는 동일 중심(60)에 대해 적절하게 조정되어 정밀하게 조절되고 위치 설정되게 한다. 위에서 설명한 바와 같이, 상기 환자(24)는 치료 플렛폼(22)에 의해 지지 되고 상기 갠트리(18)는 축을 중심으로 회전하며 상기 동일 중심(60) 및 상기 환자(24)에 대하여 양자 빔(58)을 적절하게 위치 설정하는데 사용될 수 있다. 상기 PBTS 제어 시스템(62)은 환자의 안전뿐만 아니라 상기 양자 빔(58)을 구성하고 유도하는데 사용되는 하드웨어 및 소프트웨어 서브시스템의 작용 활동을 감시하고 조정한다. 방사선 치료에서는 환자의 안전이 최우선이므로 상기 양자 빔(58)이 적절한 강도 또는 에너지 수준을 가지고 정확하고 정밀하게 보내지기 위해서는 항상 상기 PBTS(10)에 대한 엄격한 제어가 필요하다. 상기 PBTS 제어 시스템(62)과 관련된 상세한 논의는 미국특허 US5, 260, 581호에 의해 개시되어 있으며, 이는 여기에 문헌으로서 전체가 원용된다.

이에 더하여, 상기 PBTS(10)는 상기 구성 관리자 시스템(54)으로부터 구성 데이터, 파라미터, 그리고 제어 설정에 접근하기 위해 시스템 제어 파일(56)을 사용할 수 있는 PBTS 워크 스테이션(62)을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 상기 시스템 제어 파일(56)은 일련의 문자열 또는 문자로 이루어진다. 이러한 문자열 또는 문자는, 예를 들면 플랫 파일, 이진 파일, 플레쉬 메모리 파일 등과 같이 제어 파일 포맷의 형태로 저장되는 구성 데이터, 파라미터 등을 검색하기 위해 상기 PBTS(10), PBTS 워크 스테이션(62), 또는 상기 PBTS(10)의 기능 요소(11, 12, 14, 18, 20)에 의해 분석될 수 있는 하나 이상의 인식 가능한 파일 또는 포맷의 형태로 존재한다. 플랫 파일의 사용에 따른 장점은 사람이 읽을 수 있다는 것이다. 예를 들면 이진 파일과 같은 다른 다양한 파일은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 사용될 수 있다. 더욱이, 일 측면에 따르면, 상기 시스템 제어 파일(56)은 콤마, 하이폰, 세미 콜론 등과 같은 참조 확인자를 이용하여 묘사될 수 있다. 선택적으로, 문자열은 탭 또는 새로운 선을 의미하는 코드를 이용하여 나타낼 수 있다. 선택적으로, 기록 자체에서 발견될 가능성이 적은 순차적으로 방향 설정된 문자 그룹은 문자열 분석에 대한 참조 확인자로서 작용할 수 있다.

다양한 실시예에서, 시스템 제어 파일(56)은 다양한 다른 파일로 저장 및 지향 되는 파일 및/또는 어드레스일 수 있다. 예를 들면, 파일 지향 스키마는 비휘발성 데이터 저장 장치(예를 들면, 하드 디스크 드라이브, 광학 드라이브, 테이프 드라이브, 플래쉬 메모리 장치 등)를 이용하여 이산 파일로서 저장되고 접근되는 "텍스트문서"(예를 들면 ASCII 문자 그룹에 기초하여)로 이루어질 수 있다. 마찬가지로, 어드레스 지향 스키마는 휘발성 또는 비휘발성 메모리 또는 저장장치(예를 들면, 특별한 메모리 어드레스에 저장되는 정보의 비트/바이트) 내에 선택된 위치에 접근될 수 있는 방식으로 저장되는 시스템 제어 파일 정보로 이루어진다. 상기 시스템 제어 파일에 저장되는 상기 정보는, 예를 들면 2 진법, 8 진법, 16 진법, html 또는 다른 데이터 타입/표현을 이용하여 매우 다양한 방식으로 나타낼 수 있다. 이런 데이터 타입은 파일 지향, 어드레스 지향, 또는 상기 시스템 제어 파일 정보를 이용하기 위해 적절하게 구성된 각각의 장치 또는 장비에 적당한 다른 구성 방식으로 나타낼 수 있다.

특정한 실시예에 있어서, 상기 시스템 제어 파일(56)은, 예를 들면 플래쉬 메모리, 읽기 전용 메모리 등과 같은 데이터 저장 요소의 다양한 타입에 저장될 수 있는 데이터 파일 또는 포맷 등에 의해 이루어진다. 주지된 바와 같이, 프로그램 가능한 읽기 전용 메모리(PROM)는 사용자에 의해 한 번 수정할 수 있는 읽기 전용 메모리(ROM)이다. PROM 프로세서는 상대적으로 유연하지 못하기 때문에, 사용자에 의해 수정할 수 있게 설계되는 많은 PROM칩이 소거 가능 PROM(EPROM) 또는 전기적 소거 롬(EEPROM)에 의해 제공되는데, 이러한 칩은 반복적인 프로그램, 삭제 및 재프로그램이 가능하다. 이에 더하여, 플래쉬 메모리는 메모리 블록 단위에서 삭제되거나 재 프로그램될 수 있는 비휘발성 타입의 메모리를 나타낸다. 본 실시예에 따라 사용될 수 있는 다른 장치는 컴팩트 디스크, 플로피 디스크, 테이프 드라이브와 같은 마그네트 또는 광학 저장 장치를 포함한다. 따라서, 일반적으로 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서, 시스템 제어 파일은 다양한 구성을 구비한 다양한 데이터 저장 또는 메모리 요소로 이루어질 수 있다. 더욱이, 상기 구성 관리 시스템(54)으로부터 상기 접근 구성 데이터, 파라미터, 그리고 제어 설정은 시스템 제어 파일(56)을 상기 PBTS(10)의 치료 및 작동 장치(11, 12, 14, 18, 20)에 전달하기 위하여 다양한 타입의 데이터 저장 또는 메모리 요소에 저장될 수 있다.

일단 상기 구성 데이터, 파라미터 등이 상기 시스템 제어 파일(56)로부터 식별되고 검색되면, 상기 PBTS 제어 시스템(62) 또는 상기 PBTS(10)의 기능 요소(11, 12, 14, 18, 20)는 치료의 전달을 위한 기능 그리고 작용적 요소를 구성하기 위해 상기 검색된 데이터, 파라미터 등을 사용할 수 있다. 상기 PBTS(10)는 스프레드 시트, 테이블 등을 구성할 수 있는 읽기 전용 형태의 파일로서 상기 PBTS 시스템 제어 파일(56)을 받아들이고 해석할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

더욱이, 상기 검색된 정보는 그 작동 요소를 구성하기 위해 상기 PBTS(10)에 의해 사용될 수 있는 명령의 집합으로 이루어질 수도 있다. 바람직하게는, 구성은 치료 전달 동안 상기 구성 관리 시스템(54)의 관리 요소 및 프로세싱에 의존하지 않을 수 있다. 이로 인해, 상기 PBTS(10)의 작동 요소는 독립적인 방식에 의해 작동할 수 있는데, 이는 상기 구성 관리 시스템(54)에서 단일 포인트 고장에 따른 부작용을 감소시킨다. 상기 구성 관리 시스템(54)에 의한 상기 데이터, 파라미터, 그리고 제어 설정의 관리는 데이터의 복제를 보증하지 않을 뿐만 아니라 데이터의 완전성을 유지하는 것을 가능하게 한다. 예를 들면, 데이터 완전성은 자동 백업에 의해 보존될 수 있는데, 여기서 상기 구성 관리 시스템(54)은 사용자의 동의 없이 분리된 저장 요소에서 복사된 구성 데이터, 파라미터 등으로 이루어지는 백업 파일을 보관한다. 또한, 구성 데이터, 파라미터 등에 대한 제어된 접근은 상기 구성 관리 시스템(54)이 미리 정해진 범위에 따라 다중 업데이트의 우선 순위를 설정하는데, 이는 구성 데이터, 파라미터 등에 대한 복재를 실질적으로 방지하기 위함이다. 더욱이, 상기 PBTS(10)는 상기 시스템 제어 파일(56)로부터 상기 데이터, 파라미터 그리고 제어 설정에 접근하는데, 이는 상기 구성 관리 시스템(54)에 대한 단일 포인트 고장이 발생하는 경우 접근 가능한 상기 구성 데이터, 파라미터 등을 확인하는 역할을 한다.

예를 들면, 상기 PBTS(10)는 설정 양자 에너지 소스(11), 가속기(12), 그리고 규정된 양자 빔(58)을 스위치야드(16)에 전달하는 빔 전달(14)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 PBTS(10)의 구성은 스위치야드(16)를 포함할 수 있다. 상기 스위치야드(16)는 처방된 양자 빔(60)을 특정한 치료 스테이션 및 이에 대응하는 갠트리(18)에 이르게 하여 양자 빔(60)이 상기 환자(24)의 특정한 동일 중심(60)을 향하게 한다. 또한, 구성 데이터, 파라미터 등은 치료 전달의 길이, 양자 빔 에너지의 세기, 방사선 치료 적량의 지속 기간, 그리고 환자의 다중 치료의 조사 등을 더 포함할 수 있다. 지역적으로 접근 가능한 상기 시스템 제어 파일(56)에 저장되는 상기 구성 데이터, 파라미터 등이 환자의 안전에 매우 중요한데, 이로 인해, 상기 구성 관리 시스템(54)이 어떤 이유에 의해서 오프라인이 되는 경우, 상기 PBTS(10) 및 그 요소는 기능을 유지한다. 바람직하게는, 상기 구성 관리 시스템(54)에 의한 시스템 제어 파일(56)의 생성 및 분배는 제어 분산을 제공하는데, 이로 인해 상기 PBTS(10) 및 그 요소는 환자에 치료를 전달하기 위해 상기 구성 관리 시스템(54)에 덜 의존하게 된다.

일반적으로, 상기 PBTS 제어 시스템(62) 및 상기 구성 관리 시스템(54)의 프로세싱 요소는, 예를 들면, 컴퓨터, 프로그램 논리, 또는 데이터 및 명령을 나타내는 다른 기초 구성으로 이루어질 수 있는데, 이는 여기에서 설명된 대로 작동한다. 다양한 실시예에서, 상기 PBTS 제어 시스템(58) 그리고 상기 구성 관리 시스템(54)의 프로세싱 및 관리 요소는 콘트롤러 회로, 프로세서 회로, 프로세서, 범용 단일 칩 또는 다중 칩 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서, 내장 마이크로프로세서, 마이크로 컨트롤러 등으로 이루어진다. 또한, 일 실시예에 따르면, 상기 프로그램 논리는 하나 또는 그 이상의 요소에 의해 실현될 수 있는데, 여기서 상기 요소는 하나 이상의 프로세서를 실행하도록 구성될 수 있다. 상기 요소는 소프트웨어 또는 하드웨어 요소, 소프트웨어 모듈과 같은 모듈, 객체 지향 소프트웨어 요소, 클래스 요소 및 작업 요소, 프로세스 방법, 함수, 속성, 절차, 서브루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 배열, 그리고 변수를 포함할 수 있음을 알 수 있으며, 이에 국한되는 것은 아니다.

일 측면에 따르면, 상기 구성 관리 시스템(54)은 관련된 데이터베이스 개발 그리고 구현을 위해 계발된 어플리케이션을 이용함으로써 실행될 수 있다. 상기 구성 관리 시스템(54)은 스프레드시트 또는 분리된 테이블을 구비한 단일 데이터베이스로서, 또는 링크된 리스트, 이진 트리 등과 같이 잘 알려진 다른 데이터 구조로서 구현될 수 있음을 알 수 있다. 또한, 상기 구성 관리 시스템(54)은 집단적으로 관리되는 다수의 데이터 베이스로서 구현될 수 있다. 상기 구성 관리 시스템(54)의 구성 및 스키마는 필요에 따라 변경되어, 상기 구성 관리 시스템(54)의 정보를 조직하고 분류하는데 사용되는 관계 또는 결합을 실현할 수 있음을 알 수 있다.

도 3a 내지 도 3c는 도 1 및 도 2에서 PBTS(10)의 다양한 기능 실시예 및 도 2의 구성 관리 시스템(54)을 나타낸다. 설명의 편의를 위해서, 도 3a는 상기 사용자 인터페이스 시스템(52), 상기 구성 관리 시스템(54), 그리고 상기 치료 전달 시스템(10)의 단순화된 블록 다이어그램을 도시한다. 본 실시예에서는, 상기 구성 관리 시스템(54)이 관리 요소(70), 데이터베이스 요소(72), 제어 파일 요소(74)로 이루어질 수 있으며, 이들은 상기 PBTS(10)에 대한 PBTS 구성 데이터, 파라미터 및 제어 설정을 관리, 업데이트 및 분산하기 위해 기능으로 상호 연결되어 있다. 상기 PBTS 데이터베이스 시스템(70, 72, 74)은 상기 PBTS(10)에 대한 특별한 기능에 적용될 수 있는 하드웨어 또는 소프트웨어 서브시스템으로 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 앞서 설명한 시스템 제어 파일의 사용은, 플랫 파일, 이진 파일, 플래쉬 메모리 파일 등과 같은 정적 문서를 생성함으로써 단일 포인트 고장의 발생을 줄일 수 있다. 이와 같은 정적 문서는 작동 및 구성 파라미터로 이루어지고 상기 정적문서를 상기 치료 전달 요소에 분산시킨다. 또한, 시스템 제어 파일의 분산은 작동에 대한 시스템 제어 파일 및 파라미터 검색에 관련된 의존에 의해 상기 치료 전달 요소가 상기 데이터베이스 요소로부터 독립적으로 작동할 수 있게 한다. 일 측면에 따르면, 비록 통신 링크는 상기 생성된 시스템 제어 파일 또는 정적 문서를 하나 이상의 치료 전달 요소에 분산시키는데 사용되지만, 작동 의존성은 분산된 시스템 제어 파일 또는 정적 문서로 이동할 수 있다.

업데이트 및 검색의 편의를 위해서, 예를 들면 구성 파라미터는 상기 데이터베이스 테이블에 기록 또는 값으로 저장될 수 있다. 상기 정적 문서 또는 제어 파일이 생성되는 경우, 상기 검색된 구성 파라미터는 상기 치료 전달 요소에 의해 인식될 수 있는 결합된 정보 집합에 배열될 수 있다. 바람직하게는, 상기 결합된 정보 집합은 상기 치료 전달 장치의 고유 기능을 사용한다. 이는 치료 전달 장치가 상기 정적 문서로부터 상기 구성 파라미터를 분석하기 위해 부가적인 수치, 추가 프로그램 또는 어플리케이션이 불필요한 방식으로 이루어진다. 이러한 프로세스의 범위 및 기능은 추후 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

일 실시예에 따르면, 파라미터의 수정이 요구되는 경우, 상기 치료 전달 시스템(10)은 상기 구성 관리 시스템(54)으로부터 전자 제어 파일의 형식으로 주기적인 파라미터 업데이트를 받는다. 이는 통신 네트워크, 예를 들면, 이더넷, 인트라넷, 또는 인터넷 통신 시스템에 의해 이루어진다. 어떤 경우에는, 상기 치료 전달 요소는 상기 구성 관리 시스템에 대해 파라미터 업데이트가 가능한지에 대한 조사를 요구한다. 추후에 자세하게 설명하겠지만, 상기 파라미터 업데이트는 상기 시스템의 상기 치료 전달 요소에 의해 인식될 수 있는 형식으로 상기 치료 전달 시스템에 보내진다.

도 3b는 상기 데이터베이스 요소(72)와 관련된 기능이 부가된 도 2 및 도 3a에 도시한 구성 관리 시스템(54)을 나타낸다. 데이터, 정보 및 제어 설정과 같은 구성 및 작동 파라미터(80)는 공지된 방법에 의해 상기 구성 관리 시스템(54)의 데이터베이스 요소(72)에 저장될 수 있다. 예를 들면, 상기 PBTS(10)의 개별 PBTS 치료 전달 요소(11, 12, 14, 16, 18, 20)는 자신만의 구성 및 작동과 관련된 파라미터(80)의 집합을 가질 수 있다. 관련된 관계는 상기 데이터베이스 요소(72)에서 상기 PBTS 치료 전달 요소(11, 12, 14, 16, 18, 20)와 1부터 N까지 자신의 고유 파라미터(80) 간에 성립될 수 있다. 이러한 파라미터(80)는, 인증된 사용자가 상기 사용자 인터페이스(52)를 통하여 파라미터 업데이트를 요구하는 경우 언제라도, 파라미터 업데이트 파일(82)을 생성하기 위해서 상기 관리 요소(70)에 의해 공지된 방법에 의해 탐색 되고, 검색되며, 편집될 수 있다. 파라미터의 업데이트 프로세스는 추후 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 구성 데이터 및 파라미터는 집합으로서 관리된다. 상기 데이터베이스 요소(72)는 구성 데이터 및 파라미터의 인가된, 현재 제안된 집합을 유지할 책임이 있다. 인가된 집합은 진행되는 인가된 집합에 적합한 파라미터 구성의 집합으로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 안전 상의 이유로, 한 번에 단 하나의 구성 파라미터 집합이 존재한다. 현재 집합은 상기 PBTS(10)가 구성하고 있는 파라미터 구성의 집합으로 이루어질 수 있는데, 이는 치료에 대해 허가되거나 허가되지 않을 수 있다. 상기 현재의 집합은 상기 데이터베이스 요소(72)에 저장되는 다수의 구성 집합 중의 하나일 수 있다. 제안된 집합은 치료에 사용되기 전 시스템 관리자로부터의 인가를 대기하는 파라미터 구성의 집합으로 이루어질 수 있다.

도 3c에 도시 된 바와 같이, 상기 데이터베이스 요소(72)로부터의 구성 파라미터를 확인, 검색, 그리고 업데이트 하며, 그리고 상기 제어 파일 요소(74)를 이용하여 시스템 제어 파일(56)을 생성하기 위해, 상기 관리 요소(70)는 상기 구성 관리 시스템(54)에 의해 사용될 수 있다. 상기 시스템 파일(56)의 생성 후, 상기 관리 요소(70)는 상기 시스템 제어 파일(56a, 56b, 56c, 56d, 56e)을 이에 대응하는 상기 PBTS(10)의 PBTS 치료 전달 시스템(10a, 10b 10c, 10d, 10e)에 분산시키는데, 이는 빔 제어 시스템(10a), 안전 시스템(10b), 전원 시스템(10c), 로깅 시스템(10d), 그리고 다양한 부가 시스템(10e)을 포함할 수 있다. 빔 제어 시스템(10a)은 상기 빔 전달(14), 상기 갠트리(18) 그리고 상기 빔 전달 시스템(20)을 포함할 수 있다. 전원 시스템(10c)은 상기 양자 에너지원(11) 및 상기 가속기(12)를 포함할 수 있다.

상기 데이터베이스(72)는 하드 드라이브, 컴팩트 디스크, 제거 가능한 저장 미디어, 테이프 드라이브, 플래쉬 메모리, 광학 드라이브, 집적 회로 등과 같은 일반적으로 알려진 저장 장치의 저장 범위 내에서 작용할 수 있다. 여기서, 상기 파라미터 정보는 상기 사용자 인터페이스 시스템(52)에 의해 용이하게 저장, 변경 및 검색될 수 있다. 상기 제어 파일 요소(74)는 데이터베이스 언어 형식을 제어 파일 언어로 번역하는 관련 번역 프로그램으로서 작용할 수 있으며, 이로 인해 상기 데이터베이스에 저장되는 구성 파라미터는 상기 PBTS(10)의 상기 작용 요소에 대하여 인식 가능한 작동 파라미터로 번역될 수 있다.

상기 PBTS(10)와 같은 복합, 다중 프로세서 소프트웨어 제어 시스템에서, 파라미터 허용한계, 사용자 접근, 접근 수준, 디버그 출력 등과 같은 다양한 작동 모드에 대하여 소프트웨어 제어 시스템을 준비하기 위하여 사용자에 의해 용이하게 변경할 수 있는 구성 가능한 치료 파라미터를 제공하는 것이 중요할 수 있다. 대부분의 경우, 구성 파라미터는 안전하면서도 적시에 상기 PBTS(10)의 실행에 의해 로드 된다. 더욱이, 상기 PBTS(10)는 대게 다중 작동 모드(치료, 조사, 임무), 다중 구성 셋업(수동 빔 전달, 능동 빔 전달), 그리고 다중 환자 셋업을 포함한다. 이에 더하여, 한 명 이상이 데이터 및 파라미터 집합을 수정하기 위하여 인가될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 구성 관리 시스템(54)은 집중형 데이터베이스 서버를 제공하는데, 이는 상기 소프트웨어 제어 PBTS(10)에 대하여 데이터, 파라미터 그리고 제어 설정과 같은 구성 및 작동 정보를 저장한다. 일 실시예에 따르면, 파라미터 수정 및 파라미터 검색은 상기 사용자 인터페이스(52)로부터의 요구에 의해 상기 구성 관리 시스템(54)에 의해 수행된다. 그리고, 상기 구성 관리 시스템(54)은 구성 관리 활동을 제공하는데, 이는 기록 보존(예를 들면, 누가, 언제 그리고 왜 특정 파라미터를 수정하였는지, 파라미터가 특정 모드에 대하여 인가된 적이 있는지), 상기 데이터의 백업의 제공, 그리고 버전/리버젼 제어를 포함할 수 있다. 덧붙여, 구성 데이터 및 파라미터는 일시적으로, 지정된 기간의 경과 후, 구성 데이터 및 파라미터의 새로이 수정된 값이 종전의 저장된 값으로 돌아 갈 수 있도록 하는 방식으로 변경될 수 있다. 종전의 데이터 및 파라미터로의 변경 등은 또한 상기 시스템 제어 파일(56)이 생성된 후에 발생할 수 있다.

일 측면에 따르면, 데이터 및 파라미터의 수정은 관리자의 인가를 필요로 할 수 있는데, 이는 데이터 완전성을 유지하고 적절한 치료 조사 적량 및 전달을 보장한다. 상기 시스템 관리자는 상기 수정 가능성에 대한 시간 한계를 허가, 거절, 또는 구성할 수 있다. 어떤 경우에는, 한 명 이상의 인가된 사용자에 의해 이중 수정 요구가 요청되고 상기 시스템 관리자가 모든 보류된 수정 요구를 인가한 경우, 가장 최근의 수정 요구가 다른 모든 요구에 우선할 수 있다. 다른 경우에는, 타임 아웃 기간이 상기 시스템 관리자가 제안된 수정을 제한된 시간에 대해서만 인가하였다는 것을 나타낼 수 있다. 이 경우에는, 일단 특정된 날짜 및/또는 시간이 경과하면, 수정 요구 전의 데이터 또는 파라미터의 종래 값은 원상 태로 회복될 것이다.

바람직하게는, 상기 PBTS(10)의 작동 중 발생할 수 있는 문제 상황을 실질적으로 피하기 위하여 상기 구성 관리자 시스템(54)은 시스템 제어 파일(56)을 생성할 수 있는 능력으로 이루어진다. 네트워크 문제 및 단일 포인트 고장은 예상치 못한 고장 및/또는 오류가 있는 파일의 출현에 의해 발생할 수 있다. 상기 시스템 제어 파일(56)은 예를 들면, 플랫 파일, 이진 파일, 플래쉬 메모리 파일 등과 같은 다양한 타입의 제어 파일로 이루어질 수 있는데, 이는 상기 PBTS(10)에 대하여 빠르고, 지역화된 파라미터 검색 능력 및 독립적인 작동 능력을 제공한다. 일 측면에 따르면, 치료 중에 구성 데이터 및 파라미터의 수정은 치료 전달에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 안전상의 이유에 의해, 시스템 제어 파일(56)은 치료 사이에 생성되는 것이 바람직하다.

더욱이, 상기 구성 관리 시스템(54)은 적절한 구성 관리 능력 및 빠르고, 안전하며 지역화된 파라미터 검색을 가진 정보 관리 및 검색 시스템으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 구성 관리 시스템(54)은 파라미터 수정에 대한 제한된 접근을 제공하기 위해서 상기 데이터베이스 요소(72)와 연결되는 상기 관리 요소(70)를 활용하는데, 여기서 인가된 사용자는 데이터, 파라미터 등을 수정할 수 있고 인가되지 않은 사용자는 상기 구성 데이터, 파라미터 등에 대한 접근이 허용되지 않는다. 또한, 상기 구성 관리 시스템(54)은 구성 파라미터의 상기 PBTS(10)에 대한 분산을 위해 상기 파라미터 파일(80, 82)로부터 상기 시스템 제어 파일(56)을 생성하기 위하여 상기 제어 파일 요소(74)에 연결되는 상기 관리 요소(70)를 사용할 수 있다.

일 측면에 따르면, 주기에 근거하거나 또는 파라미터가 일시적으로 또는 영구적으로 수정되는 경우, 상기 구성 관리 시스템(54)은 상기 파라미터 파일(80, 82)로부터 시스템 제어 파일(56)을 생성할 수 있는데, 이는 생성 중에 적절한 구문이 뒤따르는 것을 실질적으로 보장한다. 예를 들면, 상기 구성 요소(70)는 상기 PBTS(10)에서 각각의 상기 치료 전달 요소에 의해 사용되는 상기 프로그램 언어에 대한 접근을 구비한다. 일 측면에 따르면, 적절한 구문은 상기 지정된 치료 전달 요소에게 인식될 수 있는 인가된 구성으로 통합하기 위하여 언어를 프로그램함으로써 프로그램 언어에 의해 규정된 규칙의 특정한 집합을 사용하는 것으로 이루어질 수 있다. 일 측면에 따르면, 적절한 구문은 명령 요소를 상기 지정된 치료 전달 요소에게 인식될 수 있는 인가된 구성에 통합하기 위해 상기 프로그래밍 언어에 의해 규정된 특정한 규칙의 집합을 이용하는 것으로 이루어질 수 있다. 적절한 구문은 또한 상기 지정된 치료 전달 요소에 의해 상기 시스템 제어 파일(56)로부터 용이하게 분석될 수 있는 데이터 및 명령의 시스템 배열을 의미할 수도 있다. 또한, 상기 생성된 시스템 제어 파일(56)은 상기 PBTS(10)의 기능 요소에 의해 사용되는 실행 소프트웨어가 적절한 시스템 제어 파일(56)을 검색하고 상기 치료 전달에 대한 요구된 구성 파라미터를 로드한다. 또한, 상기 생성된 시스템 제어 파일(56)은 상기 PBTS(10)의 작용 요소와 관련된 적절한 디렉토리에 위치하게 된다. 게다가, 상기 PBTS(10)의 기능 요소에 의해 사용되는 실행 소프트웨어는 적절한 시스템 제어 파일(56)을 검색하고 치료 전달을 위한 요구된 구성 파라미터를 로드한다.

도 4a는 상기 데이터베이스 요소(72)에서, 다수의 구성 파라미터 값(80)의 논리 조직을 나타낸다. 앞에서 언급한 바와 같이, 상기 PBTS(10)에서 각각의 PBTS 치료 전달 요소에 적용되어도 좋은 구성 파라미터 값(80)이 무수히 많다. PBTS 치료 전달 요소에 대한 상기 구성 파라미터를 추적하는 것은 매우 복잡하고 번거로울 수 있다. 따라서, 상기 관리 요소(70)는 다수의 사상 테이블을 이용하여 상기 PBTS(10)에서 파라미터를 특정한 치료 전달 요소에 사상하기 위해 사용될 수 있다. 상기 데이터베이스 요소(72)에서, 상기 사상 테이블(74)은 배치 라벨(76a, 76b, 76c)로 이루어져서, 색인 키(78)가 구성 파라미터를 확인하고 검색하기 위해 생성될 수 있으며, 이로 인해 다수의 시스템 제어 파일(86)을 생성한다. 일 측면에 따르면, 상기 색인 키(78)는 상기 데이터베이스 요소(72) 내에서 상기 데이터 및 파라미터 값(80)이 어디에 위치하는 지를 식별하는데, 여기서 각각의 배치 라벨(76)은 상기 데이터베이스 요소(72)에서 상기 데이터 또는 파라미터 값(80)이 발견될 수 있는 상기 색인 키(78)를 지시한다.

예를 들면, 상기 PBTS(10)의 제1 치료 전달 요소는 배치 레벨(76a)의 제1 세트로 이루어지는 제1 사상 테이블(74a)에 사상 되어도 좋다. 상기 PBTS(10)의 제2 치료 전달 요소는 제2 배치 라벨(76b)의 제2 세트로 이루어지는 제2 사상 테이블(74b)에 사상 되어도 좋다. 상기 PBTS(10)의 제3 치료 전달 요소는 제3 배치 라벨(76c)의 제3 세트로 이루어지는 제3 사상 테이블(74c)에 사상 되어도 좋다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 배치 라벨(76a)의 제1 세트는 색인 키 A, C 그리고 E(78)를 지시하여도 좋다. 여기서 상기 색인 키(A, C 및 E)는 구성 파라미터 값 V1, V2, 그리고 V5(80)를 더 지시하여도 좋다. 배치 라벨(76b)의 제2 세트는 색인 키 B 그리고 E(78)를 가르킬 수 있는데, 이는 구성 파라미터 값 V2 그리고 V5(80)를 더 가르켜도 좋다. 배치 라벨(76c)의 제3 세트는 색인 키 A, D, E, 그리고 F(78)를 지시할 수 있으며, 이는 구성 파라미터 값 V1, V4, V5, 그리고 V6(80)를 더 지시하여도 좋다.

대부분의 경우, 도 4a에서 점선으로 도시한 바와 같이, 파라미터 참조는 공지된 방식에 의해 상기 데이터베이스 요소(72)에서 발생한다. 일 측면에 따르면, 일단 상기 구성 파라미터 값(80)이 식별되고 검색되면 상기 구성 파라미터 값(80)은 그 후에, 도 4a의 실선으로 도시한 바와 같이, 상기 시스템 제어 파일(86)로 가져가게 되는데, 이로 인해 상기 PBTS(10)에서 상응하는 PBTS 치료 전달 요소에 대한 분산이 이루어진다. 예를 들면, 상기 제1 사상 테이블(74a)은 제1 시스템 제어 파일(86a)을 생성하고 이를 상기 PBTS(10)의 상기 제1 치료 전달 요소에 분산하는데 사용될 수 있다. 상기 제2 사상 테이블(74b)은 제2 시스템 파일(86b)을 생성하고 이를 상기 PBTS(10)의 상기 제2 치료 전달 요소에 분산하는데 사용될 수 있다. 상기 제3 사상 테이블(74c)은 제3 시스템 제어 파일(86c)을 생성하고 이를 상기 PBTS(10)의 상기 제3 치료 전달 요소에 분산하는데 사용될 수 있다.

상기 파라미터 값이 검색되는 순서는 변할 수 있으며 지정된 치료 전달 요소가 상기 제어 파일로부터 정보를 분석하는 특정한 순서에 의존할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 제어 파일을 생성하기 위한 다양한 기술이 사용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

앞에서 설명한 바와 같이, 치료 파라미터 값은 새로운 조사 적량 등을 반영하기 위하여 업데이트 될 필요가 있다. 따라서, 일단 상기 구성 파라미터 값(80)이 상기 데이터베이스 요소(72)에서 식별되고 위치되면, 상기 구성 파라미터 값(80)은 업데이트 된 구성 파라미터 값(82)에 의해 대체되거나 수정되어도 좋다. 데이터 및 정보의 저장은 공지된 기술에 해당하며, 상기 데이터베이스 요소(72)에 업데이트 된 구성 파라미터 값(80)을 저장하는데 많은 기술이 사용될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

도 4b는 구성 파라미터 결합(94)의 논리 조직의 일 실시예를 도시한다. 특정 구성 파라미터에 대한 사용자 입력 수정(90)은 의존하는 구성 파라미터 값이 재계산될 필요가 있는 방식으로 다른 의존하는 구성 파라미터에 영향을 미칠 수 있다. 일 측면에 따르면, 다수의 참조 위치(92)는 상기 사용자 입력 수정(90)에 대응하는 다수의 파라미터 결합(94)을 식별하는데 사용되어도 좋다. 예를 들면, 도 4b에 도시한 바와 같이, 색인 키(A)에 의해 참조 된 제1 구성 파라미터 값 V1에 대한 제1 입력 수정(90a)은 제1 참조 위치(92a)를 지시하여도 좋고, 제1 및 제2 파라미터 결합(94a, 94b)을 더 지시하여도 좋다. V1은 사용자에 의해 수정되기 때문에, 상기 데이터베이스 요소(72)는 상기 색인 키 D 및 F와 관련된 상기 구성 파라미터 V4 및 V6를 위치시킨다. 그 결과, 상기 구성 파라미터 값 V4 및 V6은 특정 함수, 예를 들면 V4=V4+V1 그리고 V6=V6+V1 등에 의해 재계산 될 수 있다. 상기 재계산 함수는 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 특정 어플리케이션에 따라 변할 수 있음을 알 수 있다.

같은 방법으로, 다른 예를 들면, 색인 키(B)에 의해 참조 된 제2 구성 파라미터 값(V2)에 대한 제2 입력 수정(90a)은 제2 참조 위치(92b)를 지시할 수 있는데, 이는 제3 파라미터 결합(94c)을 더 지시할 수도 있다. V2는 사용자에 의해서 수정되기 때문에, 상기 데이터베이스 요소(72)는 상기 색인 키 A와 관련된 상기 구성 파라미터 값 V1을 위치시킨다. 그 결과, 상기 구성 파라미터 값 V1은 V1=V1+V2와 같은 특정된 함수에 따라 재계산될 수 있다. 또한, 색인 키 C에 의해 참조 된 제3 구성 파라미터 값 V1에 대한 제3 입력 수정(90c)은 제3 참조 위치(92c)를 지시할 수 있는데, 이는 제4, 제5 및 제6의 파라미터 관계(94d, 94e, 94f)를 더 지시할 수 있다. V3가 사용자에 의해 수정되기 때문에, 상기 데이터베이스 요소(72)는 상기 색인 키 B, E 및 F와 관련된 구성 파라미터 값 V2, V5, 그리고 V6를 위치시킨다. 그 결과, 상기 구성 파라미터 값 V2, V5 및 V6은 특정된 함수, 예를 들면 V2=V2+V3, V5=V5+V3 및 V6=V6+V3에 따라 재계산될 수도 있다.

상기 구성 파라미터 값이 재계산되는 순서는 사용자에 의해 성립된 특정 어플리케이션 우선순위에 따라 변경될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 앞서 설명한 바와 같이, 가장 최근의 수정에 대해서 과거의 수정에 대해 우선권이 주어지거나 또는 우선권은 구성 관리자에 의해 성립될 수 있다. 파라미터와 관련한 많은 기술이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 사용될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

도 4c는 PBTS(10)의 특정 치료 전달 장치와 관련된 시스템 제어 파일(86)을 생성하는 사상 테이블(74)을 이용하는 일례를 도시한다. 일 실시예에 따르면, 상기 사상 테이블(74)은 상기 실제 파라미터 및 관련된 속성뿐만 아니라 상기 데이터를 유지하기 위한 기록 및 키로 이루어진다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 구성 관리 시스템(54)은 상기 데이터베이스 요소(72)에서 상기 구성 데이터, 파라미터 등을 조작하거나 수정할 수 있는 사용자 인터페이스 장치(52)를 통해서 인가된 사용자로부터의 입력 데이터를 사용한다. 이 데이터는 PBTS(10)에서 치료 전달 요소 및 장치에서 상기 테이블에서 텍스트 기반 제어 파일(86)로서 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 PBTS(10)에서 상기 전원 공급기는 원하는 에너지 값에 도달하고 빔을 제어하기 위하여 공지된 방식에 의해 하나 이상의 마그네트에 전류를 인가한다. 그 결과, 상기 전원 공급기와 관련된 상기 구성 파라미터는 상기 데이터베이스 요소(72)에 저장될 수 있다.

도 4c에 도시 된 바와 같이, 상기 구성 파라미터는, 예를 들면, 상기 테이블을 이용하여 데이터베이스 요소(72)에 저장될 수 있다. 일 측면에 따르면, 상기 테이블은 도 4a 및 도 4b 및 아래 표를 참조하여 설명한 바와 같이 상기 파라미터 및 그 값을 참조하고 유지하는데 사용되는 정보를 유지한다.

일 실시예에 따르면, 상기 구성 관리 시스템(54)의 상기 관리 요소(70)는 필요한 파라미터 값(80)을 선택하기 위해서 상기 데이터 베이스 요소(72)를 이용하며, 상기 파라미터 값(80)을 제어 파일(86)에 기록하기 위하여 상기 제어 파일 요소(74)를 더 이용한다. 그 결과, 제어 파일 형식(86)의 상기 구성 파라미터 값은 상기 PBTS(10)의 지정된 치료 전달 요소에 의해 검색에 이용될 수 있다.

예를 들면, 도 4c에 도시한 바와 같이, 상기 데이터베이스 요소(72)는 상기 전원 공급기에 대한 사상 테이블(74)로 이루어져도 좋다. 상기 전원 공급 사상 테이블(74)은 하나 이상의 색인 키(78)를 지시하는 배치 라벨로 이루어질 수 있다. 상기 색인 키(78)는 상기 전원 공급기와 관련된 구성 파라미터 값(80)을 더 지시할 수 있다. 상기 전원 공급기에 대한 이러한 구성 파라미터 값(80)은 상기 PBTS(10)의 상기 전원 공급 요소에 대한 분산을 위해서 제어 파일(86)로 가져오게 할 수 있다. 다른 예에서는, 도 4c에 도시한 바와 같이, 상기 데이터베이스 요소(72)는 타이밍 시스템에 대한 사상 테이블(74)로 이루어질 수 있다. 상기 타이밍 시스템 사상 테이블(74)은 하나 이상의 색인 키(78)를 지시하는 배치 라벨로 이루어진다. 상기 색인 키(78)는 상기 타이밍 시스템과 관련된 구성 파라미터 값(80)을 더 지시한다. 상기 타이밍 시스템에 대한 이러한 구성 파라미터 값(80)은 상기 PBTS(10)의 상기 타이밍 시스템으로의 분산을 위해서 제어 파일(86)로 가져오게 된다.

도 5는 상기 PBTS(10)에 대한 파라미터를 수정하기 위해 상기 구성 관리 시스템(54)에 의해 사용될 수 있는 시스템 구성 프로세스(100)의 일 실시예를 도시한다. 상기 PBTS 구성 관리 요소(74)의 상기 데이터베이스 요소(54)는 중복되는 구성 설정을 방지하기 위한 방식으로 구성 테이터, 파라미터 등의 완전성을 유지하고 보존하기 위해 사용된다. 또한, 상기 저장된 구성 데이터, 파라미터 등은 구성 파라미터를 더욱 용이하게 업데이트 할 수 있도록 하기 위해, 용이하게 검색, 수정 및 보관될 수 있다.

상기 시스템 구성 프로세스(100)는 시작 상태(102)에서 시작하여 104 단계로 나아가는데, 104 단계에서는 상기 사용자 인터페이스 시스템(52)을 통해 사용자가 파라미터를 요구한다. 일 실시예에 따르면, 상기 사용자는 컴퓨터 워크스테이션을 통하여 새로운 시스템 구성 파라미터를 상기 사용자 인터페이스(52)에 입력하며, 상기 새로운 시스템 구성 파라미터를 구비한 요구된 파라미터 업데이트는 평가를 위해서 상기 구성 관리 시스템(54)에 전자적으로 전송된다. 그 결과, 상기 요구된 파라미터 업데이트를 수신하는 즉시, 상기 구성 관리 시스템(54)의 상기 관리 요소(70)는 상기 새로운 시스템 구성 파라미터를 값의 허용 한계 범위에 비교하는 PBTS 시스템 검사를 수행한다. 예를 들면, 전원 공급기의 작동 범위가 0~500 amps인 경우, 상기 구성 관리 요소(70)는 상기 전원 공급기에 대한 새로운 시스템 관리 파라미터가 0 amps 보다 적거나 500 amps 보다 큰가를 확인한다.

결정 단계(108)에서는, 요구된 파라미터 업데이트에서 하나 이상의 새로운 시스템 구성 파라미터가 허용한계 범위를 벗어나는 경우, 종래의 시스템 구성 파라미터에 대한 종래의 데이터베이스 설정은 보존되고 114 단계에 의해 사용자에게 통보하며 그 결과, 상기 프로세스(100)는 종료 단계(106)에서 종료된다. 상기 결정 단계(108)에서, 상기 요구된 파라미터 업데이트에서 상기 새로운 구성 파라미터가 미리 설정된 허용 한계 값의 범위 내에 있는 경우에는 상기 프로세스(100)는 112 단계로 진행한다. 상기 112 단계에서는 상기 구성 관리 시스템(54)의 상기 관리 요소(70)가 파라미터 업데이트를 수행하는데, 이에 대해서는 아래에서 도 6을 참조하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 상기 구성 관리 시스템(54)의 상기 데이터베이스 요소(72)에 있는 상기 시스템 구성 파라미터가 파라미터 업데이트 요구에 의해 새로운 시스템 구성 파라미터로 업데이트 되면, 상기 114 단계는 사용자에게 이를 알려주며, 상기 프로세스(100)는 종료 단계(116)에서 종료한다.

앞에서 설명한 바와 같이, 상기 PBTS(10)와 같은 복합, 다중 프로세서 소프트웨어 제어 시스템에서, 인가된 사용자에 의해 용이하게 수정될 수 있는 구성 가능한 치료 파라미터를 제공함으로써 다양한 작동 모드에 대한 소프트웨어 제어 시스템을 준비할 수 있게 하는 것이 중요할 수 있다. 바람직하게는, 상기 구성 관리 시스템(54)은 집중형 데이터베이스를 제공하는데, 이는 상기 소프트웨어 제어 PBTS(10)에 대한 구성 데이터 및 파라미터 등을 효율적으로 저장한다. 또한, 파라미터 수정 및 파라미터 검색은 상기 사용자 인터페이스 시스템(52)으로부터의 요구를 통해 상기 구성 관리 시스템(54)에 의해 효율적으로 수행된다.

도 6은 파라미터 업데이트 프로세스(140)의 일 실시예를 도시한다. 상기 파라미터 업데이트 프로세스(140)는 상기 PBTS(10)에 의해 사용되는 시스템 구성 파라미터를 업데이트 하기 위해서 상기 구성 관리 시스템(54)의 상기 관리 요소(70)에 의해 사용될 수 있다. 상기 업데이트된 파라미터는 상기 데이터베이스로부터 용이하게 식별되고 검색된 후 상기 PBTS(10)를 위한 제어 파일로 변경된다. 상기 구성 관리 시스템(54)에 의해 상기 PBTS 치료 전달 장치(10) 및 그 요소에 대한 시스템 제어 파일(56)의 생성 및 분산은 제어 분리를 제공하는데, 이로 인해 상기 PBTS(10) 및 그 요소는 환자에게 치료를 전달하기 위해 상기 구성 관리 시스템(54)에 덜 의존하게 된다. 설명의 편의를 위해서, 도 6을 설명함에 있어서 도 3b를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 파라미터 업데이트 프로세스(140)는 시작 상태(142)에서 시작하여 144 단계로 나아간다. 상기 144 단계에서는 상기 구성 관리 시스템(54)의 상기 관리 요소(70)가 상기 데이터베이스 요소(72)에서 상기 요구된 파라미터 업데이트(82)와 관련된 상기 파라미터(80)를 식별한다. 146 단계에서는, 요구된 상기 파라미터 업데이트(82)에서 상기 새로운 시스템 구성 파라미터는, 시스템 관리자로부터의 인가를 대기하면서 상기 구성 관리 시스템(54)의 상기 데이터베이스 요소에 일시적으로 저장된다.

수정 승인이 주어진 후, 상기 요구된 파라미터 업데이트(82)는 종래의 파라미터(80)를 상기 파라미터 업데이트(82)로 대체하기 위한 방식으로 저장되거나, 또는 상기 요구된 파라미터 업데이트(82)는 특정된 치료에 대한 시스템 제어 파일(56)을 생성하기 위해 사용되며 종래의 파라미터(80)는 상기 데이터베이스 요소(72)에서 유지된다. 상기 파라미터 업데이트(82)를 일시적으로 저장함으로써 데이터의 복사가 발생하지 않게 되고, 종래의 파라미터(80)를 잃어 버리지 않게 된다. 일시적인 파라미터 업데이트(82)는 앞서 설명한 바와 같이 만료를 위한 특정된 시간 기간을 갖게 될 것이다. 이는 종래의 구성 파라미터를 손실하지 않고 각각의 치료에 대한 치료 조사 적량을 변경할 수 있다는 점에서 치료의 유연성을 향상시킨다.

다음으로, 148 단계에서는, 상기 관리 요소(70)가 상기 요구된 파라미터 업데이트(82)로부터 상기 새로운 시스템 구성 파라미터와 함께 상기 시스템 제어 파일(56)을 생성하기 위하여 상기 구성 파일 요소(74)를 이용한다. 일 실시예에 따르면, 상기 구성 요소(70)는 상기 데이터베이스 요소(72)로부터 구성 파라미터를 검색하고, 문자열의 파라미터 값을 구문 문자로 각각 분리함으로써 대기 행렬에 입력한다. 일 측면에 따르면, 상기 제어 파일 요소(74)는 순서에 대한 우선 지식을 가지는데, 이는 상기 파라미터 값은 상기 PBTS(10)의 지정된 기능 요소에 의해 분석될 것이다. 따라서, 상기 관리 요소(70)는 상기 대기 행렬에서 개별 파라미터의 위치를 추적하여 상기 시스템 제어 파일(56)이 정확한 분석 순서에 의해 적절하게 생성되도록 하기 위해서 상기 제어 파일 요소(74)를 이용한다.

선택적으로, 상기 관리 요소(70)는 검사합을 계산하고 업데이트할 수 있는데, 이는 생성된 시스템 제어 파일(56)에 에러 유무를 검사한다. 일 측면에 따르면, 생성된 시스템 제어 파일(56)은 생성된 데이터가 현재 및 최초의 것인지를 확인하기 위하여 검사합 메커니즘을 제공한다. 상기 시스템 제어 파일(56)이 생성되면, 상기 관리 요소(70)는 파일 변형을 탐지할 수 있도록 검사합 알고리즘을 이용한다. 상기 검사합 방법은 데이터 패킷의 네트워크 전송에 있어서 변형을 탐지하는 일반적인 방식이다. 상기 전송 프로세스는 상기 패킷의 끝 부분에 검사합을 부가하는데, 상기 검사합은 상기 수신기에 의해 패킷의 변형 유무를 확인하는데 사용된다. 많은 검사합 알고리즘이 존재한다. 검사합 알고리즘은 기본적으로 상기 패킷/파일에서 정보를 받고 수학 연산 및/또는 논리 연산(비트 이동, 비트 티들링 등)을 수행하여 상기 패킷/파일을 합한다. 상기 송신 프로세스는 상기 데이터에 동일한 알고리즘을 사용하여 이를 상기 검사합과 비교한다. 이들이 합치하는 경우, 데이터 변형이 없다. 다음으로, 상기 구성 관리 시스템(54)은 PBTS(10)와 통신을 시작하고 생성된 시스템 제어 파일(56)을 상기 PBTS(10)의 적절한 기능 요소에 분산시킨다. 그 결과, 상기 파라미터 업데이트 프로세스(140)는 종료 단계(154)에서 종료한다.

바람직하게는, 상기 PBTS(10) 또는 그 작동 요소는 상기 시스템 제어 파일(56)을 통하여 상기 데이터, 파라미터 등에 접근한다. 이는, 상기 구성 관리 시스템(54)에 대해 단일 포인트 고장이 발생하는 경우라도 상기 데이터, 파라미터 등이 접근 가능하게 되는 것을 실질적으로 보장한다. 또한, 상기 PBTS의 구성 또는 그 작동 요소는 치료 전달 과정에서 상기 구성 관리 시스템(54)에 의존하기 않고 달성될 수 있다. 따라서, 상기 PBTS(10) 및 그 작동 요소는 독립적인 방식으로 기능하는데, 이는 상기 구성 관리 시스템(54)에서 단일 포인트 고장의 발생으로 인한 부작용을 줄여 준다.

도 7은 상기 PBTS(10)에 대해 구성 파라미터를 관리, 업데이트, 그리고 분산하기 위해 본 발명의 상기 구성 관리 시스템(54)을 사용함으로써 발생하는 효과를 나타낸다. 바람직하게는, 상기 구성 관리 시스템(54)은, 여기서 설명한 바와 같이, 데이터베이스 지향 파일 관리 시스템 및 제어 파일 구성 시스템의 긍정적인 특성을 이용한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 상기 데이터베이스 관리 시스템을 참조하면, 상기 구성 관리 시스템(54)은 구성 정보에 대한 제어된 접근, 예를 들면 인증 및 로깅, 상기 PBTS(10)에 의해 파라미터가 판독되기 전의 파라미터 범위 확인, 구성 파라미터에서 작동 모드 분리, 자동화된 백업, 그리고 데이터 완전성을 제공한다. 또한, 상기 데이터베이스 관리 시스템은 상기 시스템 제어 파일의 적절한 구문 및 데이터 완전성을 보장하기 위하여 단일 파라미터에 대한 리버젼 제어, 파라미터 수정 만료 일자 관리, 그리고 보고서 생성 능력을 제공한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제어 파일 구성 시스템을 참조하면, 상기 구성 관리 시스템(54)은 시스템 제어 파일에서 구성 파라미터에 대한 신속한 접근을 제공하는데, 이는 상기 데이터베이스에서 필드에 접근하는 것보다 적은 시간을 요한다. 그리고 상기 구성 관리 시스템(54)은 구성 파라미터에 대한 분산된 높은 신뢰성의 접근을 제공하는데, 이는 데이터베이스 서버 또는 네트워크 중단 및/또는 고장이 발생하는 경우에도 파라미터 정보의 접근을 가능하게 한다. 더욱이, 상기 제어 파일 구성 시스템은 상기 사용자, 관리자 및/또는 시스템 작동자에게 보존된 형식 또는 읽기 전용 형식으로 구성 정보를 더 제공할 수 있다. 상기 구성 관리 시스템(54)은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 종래의 제어 파일 구성 시스템에 부가될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예가 도시되고 설명되었으며, 특정 실시예에 대해서 본 발명의 근본적인 차이점을 지적하였지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 구체적으로 도시된 본 발명의 다양한 생략, 대체 또는 변형이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기한 설명에 국한되는 것이 아니라, 아래의 청구범위에 의해 한정되어야 할 것이다.

본 발명은 단일 포인트 고장이 발생하는 경우에도 데이터, 파라미터 등에 대한 접근이 가능하기 때문에 부작용을 줄일 수 있는 양자 빔 치료 시스템에 대한 구성 관리 및 검색 시스템을 제공할 수 있는 효과를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 구성 관리 시스템은 구성 정보에 대한 제어된 접근, 예를 들면 인증 및 로깅, 파라미터가 판독되기 전의 파라미터 범위의 확인, 구성 파라미터에서 작동 모드 분리, 자동화된 백업, 그리고 데이터 완전성을 제공할 수 있다.

그리고 본 발명의 데이터베이스 관리 시스템은 시스템 제어 파일의 적절한 구문 및 데이터 완전성을 보장하기 위하여 단일 파라미터에 대한 리버젼 제어, 파라미터 수정 만료 일자 관리, 그리고 보고서 생성 능력을 제공할 수 있는 효과를 구비한다.

또한, 본 발명의 구성 관리 시스템은 시스템 제어 파일에서 구성 파라미터에 대한 신속한 접근을 제공하는데, 이는 데이터베이스에서 필드에 접근하는 것보다 적은 시간을 요한다. 그리고 상기 구성 관리 시스템은 구성 파라미터에 대한 분산된 높은 신뢰성의 접근을 제공하는데, 이는 데이터베이스 서버 또는 네트워크 중단 및/또는 고장이 발생하는 경우에도 파라미터 정보의 접근을 가능하게 한다.

그리고 본 발명의 제어 파일 구성 시스템은 상기 사용자, 관리자 및/또는 시스템 작동자에게 보존된 형식 또는 읽기 전용 형식으로 구성 정보를 더 제공할 수 있다.